炬芯(Actions)主控芯片(如AC83系列、AC85系列等)驱动SD NAND的过程涉及硬件接口配置、底层驱动开发及文件系统集成。以下是基于炬芯SDK(以AC83为例)的详细步骤及注意事项。
SD NAND支持SDIO接口或SPI接口,推荐优先使用SDIO模式以提高传输速率。
炬芯引脚分配(以AC83系列为例):
SDIO_CLK:GPIOA_0
(参考芯片手册确认)
SDIO_CMD:GPIOA_1
SDIO_DAT0-DAT3:GPIOA_2
~GPIOA_5
VCC:3.3V电源(需与SD NAND电压匹配)
GND:共地
注意:
检查炬芯芯片的IO电压是否支持3.3V,部分型号需电平转换电路。
DAT线需外部上拉(4.7kΩ~10kΩ),部分炬芯芯片内部无上拉电阻。
引脚分配(以SPI0为例):
SPI_CLK:GPIOB_0
SPI_MISO:GPIOB_1
SPI_MOSI:GPIOB_2
CS:自定义GPIO(如GPIOB_3
)
VCC/GND:同上。
注意:
确保SPI速率不超过SD NAND规格(初始化时建议≤400kHz)。
CS引脚需软件控制,保持低电平有效。
炬芯SDK通常提供SDIO控制器驱动,需按以下步骤适配:
引脚复用配置:
// 配置GPIO为SDIO功能(以AC83 SDK为例)gpio_set_func(GPIOA_0, GPIO_FUNC_SDIO); // CLKgpio_set_func(GPIOA_1, GPIO_FUNC_SDIO); // CMDgpio_set_func(GPIOA_2, GPIO_FUNC_SDIO); // DAT0// ... 配置DAT1-DAT3
SDIO控制器初始化:
#include "sdrv_sdio.h"sdio_host_t sdio_host;sdio_host.clock = 400000; // 初始化频率400kHzsdio_host.bus_width = SDIO_BUS_WIDTH_1BIT; // 初始化为1位模式if (sdio_init(&sdio_host) != SDIO_OK) {
printf("SDIO初始化失败!");}// 切换到4位总线模式sdio_set_bus_width(SDIO_BUS_WIDTH_4BIT);
读写块数据:
uint8_t buffer[512];// 读取第0个扇区(512字节)if (sdio_read_blocks(0, buffer, 1) != SDIO_OK) {
printf("读取失败");}// 写入数据if (sdio_write_blocks(0, buffer, 1) != SDIO_OK) {
printf("写入失败");}
若使用SPI模式,需实现SPI协议层:
SPI控制器初始化:
#include "sdrv_spi.h"spi_config_t spi_cfg = {
.mode = SPI_MODE_0,
.clock = 400000, // 初始化频率400kHz
.bit_order = SPI_MSB_FIRST};spi_init(SPI0, &spi_cfg);// 配置CS引脚为GPIO输出gpio_set_dir(GPIOB_3, GPIO_DIR_OUT);gpio_set_pull(GPIOB_3, GPIO_PULL_UP);
SPI数据传输函数:
void sd_spi_cs_low() {
gpio_set_value(GPIOB_3, 0); // CS拉低}void sd_spi_cs_high() {
gpio_set_value(GPIOB_3, 1); // CS拉高}uint8_t sd_spi_transfer(uint8_t data) {
uint8_t rx_data;
spi_transfer(SPI0, &data, &rx_data, 1);
return rx_data;}
SD卡初始化(SPI模式):
// 发送CMD0(复位卡)sd_spi_cs_low();sd_spi_transfer(0x40); // CMD0索引号sd_spi_transfer(0x00);// ... 发送完整CMD0命令sd_spi_cs_high();
添加FATFS源码到工程中。
实现diskio.c
接口,调用炬芯SDIO/SPI函数:
DSTATUS disk_initialize(BYTE pdrv) {
if (sdio_init() == SDIO_OK) {
return RES_OK;
}
return RES_ERROR;}DRESULT disk_read(BYTE pdrv, BYTE *buff, LBA_t sector, UINT count) {
if (sdio_read_blocks(sector, buff, count) == SDIO_OK) {
return RES_OK;
}
return RES_ERROR;}
挂载文件系统:
FATFS fs;if (f_mount(&fs, "", 1) != FR_OK) {
printf("挂载文件系统失败!");}
电源与电平兼容:
确认炬芯GPIO电压与SD NAND匹配(3.3V),部分炬芯芯片需外置电平转换器。
电源纹波需<50mV,建议在VCC引脚并联10μF+100nF电容。
SDIO信号完整性:
高频信号线(CLK、CMD)长度尽量短,避免交叉走线。
若通信不稳定,尝试在CLK线上串联22Ω电阻。
SPI模式限制:
SPI模式不支持高速传输(通常<10Mbps),适合小数据量场景。
需严格按照SD协议发送命令序列(CMD0→CMD8→CMD58→CMD41)。
文件系统安全:
避免频繁插拔,操作完成后调用f_sync()
同步数据。
使用CHKDSK
工具定期检查FAT表一致性。
问题:SD NAND未被识别
在初始化代码中增加重试机制(例如重复发送CMD0三次)。
检查点:
解决方法:
测量CLK信号是否有波形(逻辑分析仪抓取)。
确认CMD和DAT0线是否接触良好。
尝试降低SDIO时钟频率至100kHz。
问题:读写数据错误
调用sdio_erase_all()
全盘擦除后重新格式化。
检查点:
解决方法:
使用sdio_get_status()
函数检测卡状态。
检查DMA传输地址是否对齐(需4字节对齐)。
确认文件系统已正确格式化(FAT32/exFAT)。
通过以上步骤,可在炬芯主控上稳定驱动SD NAND,并结合文件系统实现可靠的数据存储。开发过程中需重点关注硬件信号质量和协议时序,必要时结合逻辑分析仪或示波器进行波形调试。